Durch die dynamische Steuerung und Zuweisung von Batteriesegmenten mittels einer softwaredefinierten Architektur lassen sich Funktionen, die derzeit auf separaten Leistungselektroniksystemen basieren, in einem einzigen Systemkonzept zusammenführen. IAV entwickelte die softwaredefinierte Systemarchitektur und die Batteriesteuerungsstrategie, während Nexperia die notwendigen Breitband-Halbleitertechnologien beisteuerte.
Ein entscheidender Vorteil des ONE-Wechselrichterkonzepts besteht darin, dass die Batteriezellen entsprechend ihrem tatsächlichen Zustand gesteuert werden können. Anstatt dass die Gesamtleistung der Batterie durch die schwächste Zelle begrenzt wird, kann jede Zelle entsprechend ihrer Kapazität beitragen. Dies kann die Batterieausnutzung verbessern und die Systemrobustheit erhöhen.
Dieser Ansatz wird durch Nexperias fortschrittliche Breitband-Halbleitertechnologien ermöglicht, insbesondere durch ein bidirektionales GaN-Bauelement, das effizientes und schnelles Schalten auf Batteriezellenebene erlaubt und den Ansatz somit technisch und wirtschaftlich realisierbar macht. Alternative Halbleiterlösungen würden die Komplexität und die Kosten des Systems deutlich erhöhen. Darüber hinaus unterstützen weitere Komponenten aus Nexperias breitem Halbleiterportfolio, darunter bipolare Bauelemente, das Gesamtsystemdesign.
„Die Stärke von IAV liegt darin, technologische Innovationen in Systemlösungen für unsere Kunden umzusetzen. Gemeinsam mit Nexperia erforschen wir, wie softwaredefinierte Batteriearchitekturen ein neues Maß an Effizienz, Flexibilität und Ausfallsicherheit für zukünftige softwaredefinierte Fahrzeuge erreichen können“, sagte Jörg Astalosch, CEO von IAV.
„Starke Partnerschaften sind der Schlüssel zur Innovation bei Fahrzeugarchitekturen der nächsten Generation. Durch die Kombination unserer Expertise im Bereich Breitbandhalbleiter – sowohl SiC als auch GaN – mit den fortschrittlichen Systemkonzepten unseres Partners IAV ermöglichen wir von Grund auf neue Ansätze für das Design von Elektromobilität. Die enge Zusammenarbeit in einem frühen Stadium erlaubt es uns, Halbleiter- und Systemanforderungen aufeinander abzustimmen und innovative Ideen in skalierbare, leistungsstarke Lösungen umzusetzen“, sagte Edoardo Merli, Senior Vice President und Leiter der Geschäftsgruppe Breitband, IGBT und Module (WIM) bei Nexperia.
Ein Labordemonstrator hat das ONE Inverter-Konzept validiert und wurde von IAV und Nexperia gemeinsam auf der Advanced Automotive Battery Conference (AABC) Europe 2026 und auf der PCIM Europe 2026 vorgestellt.
